朱卓明
江门市新会区恒建混凝土有限公司
摘要：随着社会的不断发展，人们对机制砂混凝土的性能有着越来越高的要求。通过对机制砂混凝土的性能与配合比进行研究，能够充分优化机制砂混凝土的应用效果，满足实际的使用需要。本文主要围绕机制砂混凝土的相关要点、机制砂混凝土的配合比实验研究进行分析，探讨优化机制砂性能的途径，从而为相关领域提供一定的理论基矗
关键词：机制砂；性能；配合比；研究
一、机制砂混凝土的相关要点
混凝土在建筑工程中有着很大的使用量，是最常用的建筑材料。在混凝土的组成部分中，集料是最重要的成分，大约能够占到混凝土集体的四分之三以上。天然砂是在自然条件下会形成岩石颗粒，包括河砂和山砂。人工砂是经过处理的混合砂的统称。由天然砂和机制砂混合制成的建筑材料就是混合砂。
天然砂颗粒饱满，接近球形，但是天然砂是以一种地方性资源，在我国分布的并不均衡，在使用的时候，需要进行长距离的运输。在巨大的工业需求下，天然砂资源越来越有限，很多地区的天然砂毕竟基本枯竭，满足不了实际的建设需要。建设用砂的供求矛盾，使得相应的法律法规相继出台，天然砂价格持续上升，使得建筑领域迫切需要开发新的砂源。
为了满足建设用砂的需要，机制砂成为了建筑的首眩机制砂跟天然砂相比，原材料更加的充裕，并且在我国分布广泛，节省了运输成本。机制砂能够不受各种外部条件的限制，能够保证稳定的供应。在建筑中利用机制砂，能够解决天然砂不足的问题，同时能够保护环境，在建筑领域中有着越来越广泛的应用。
全国各地的机制砂加工工艺和设备存在着一定的差异，这使得机制砂的形状和大小也不尽相同。机制砂颗粒表面粗糙，并且有比较尖锐的棱角，对混凝土的施工效果有一定的影响，采用机制砂来代替天然砂，需要完善配合比，满足实际的应用需要。
二、目前我国机制砂的应用现状
我国于上个世纪60年代开始使用人工砂，由于建设环境因素的限制，人工砂的应用技术并不完善。直到上个世纪70年代，我国开始大规模地应用人工砂开始进行建筑施工，各地政府也相继出台了一系列的文件和标准，使得人工砂的应用技术越来越规范。在建筑工程中应用天然砂能够有效地节省建筑成本，具有良好的经济的效应，并且机制砂能够保证建筑项目的最终质量，跟传统的砂料相比，性价比很高。
由于三峡水库蓄水的变化，长江特细砂的质量越来越不理想，难以满足建筑施工的要求，并且最近几年由于需求较大，已经接近枯竭，导致长江特细砂的价格成倍增加。为了找到合适的替代品，并且保护生态环境，很多施工项目已经开始大规模地使用机制砂混凝土。最几年，我国机制砂混凝土的使用量在逐年提高，机制砂混凝土有着良好的市场需求，弥补了以往天然砂在建筑项目中的应用的短板。但是，由于我国应用机制砂混凝土的时间较短，在技术方面跟国外发达国家相比，还存在明显的不足，因此机制砂的应用效果难以保障。很多施工单位缺乏对机制砂性能的了解，在配置方面存在严重的问题，应用质量并不理想，因此，优化机制砂混凝土的配合比有着非常重要的现实意义。
三、优化机制砂混凝土性能与配合比的研究
由于普通混凝土配合比设计程序是根据天然砂的性能制定的，并且机制砂的性能跟天然砂有着明显的不同，机制砂表面棱角较多，并且比较粗糙，含有较高的石灰，因此，普通砂的配合比并不适合机制砂。在进行机制砂配合比研究的时候，需要根据机制砂的物理特性，进行反复的实验，直到找出最佳的配合比，能够发挥机制砂的应用优势。
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（一）研究原理
根据最新出台的《普通混凝土配合比设计规程》中的相关内容，需要根据普通砂配合比设计原理进行机制砂的配合比调整。由于实际使用的材料比规程中的材料要差一些，砂石中常常混有一定量的泥土，给机制砂的配合比实验带来很多的麻烦。为了方便比较，需要将机制砂的相关参数各JGJ55-2011中的相关参数进行对比，设定相应的回归系数。由于机制砂的强度跟天然砂接近，在配制的过程中需要使用少量的水胶。
(二）机制砂混凝土砂率的设定
由于机制砂混凝土中的砂含量较多，通常将砂占总质量的比例成为砂率。机制砂混凝土的砂率直接影响建筑项目的实际效果。机制砂混凝土砂率的设定是配合比调试中的重要环节。由于机制砂的表面积较大，在与水泥混合之后，会在混凝土中填充石子之间的缝隙，砂率的改变会使得混凝土的间隙也发生相应的改变，从而影响机制砂混凝土的应用效果。要通过一定的实验，确定机制砂混凝土最佳的砂率范围，从而满足实际施工的需要。设定合理的砂率，能够充分发挥机制砂的优势作用，保障建筑项目的施工标准。要获得相同坍落度的混凝土，当集料的细度模数不同时，可采用调整水灰比，同时调整砂率来保证施工所需的和易性。
通常情况下，机制砂混凝土砂率的选择要根据机制砂的颗粒形状、细度模数和石灰粉含量进行确定。通过大量的实验，可以证明，机制砂的细度模数越高，机制砂混凝土最佳的砂率就越高。并且当细度模数增加是，机制砂混凝土内部的摩擦力也会增加，再加上机制砂混凝土表面干燥，会影响机制砂混凝土的强度，所以要根据实际的情况来设定机制砂混凝土的砂率。
在水灰比和水泥浆体用量不变的情况下，机制砂混凝土的和易性受砂率影响显著，在合理砂率上下偏差 2%左右，拌合物的粘聚性和保水性会有非常显著的变化。水灰比为 0.6 时，合理砂率和最大坍落度均大于水灰比较小时。因为水胶比较大的时候，用水量大，水泥浆较稀，需要较大的砂率才能满足和易性的要求。用很高的砂率使表面积大幅度增大后，水泥浆体除了包裹骨料外还有富余，可以继续使混凝土的坍落度增大。而低水灰比的混凝土由于其用水量少，凝胶材料用量大，导致原本粘稠的水泥浆体
（三）机制砂混凝土水量的设定
单位用水量，是指 1m3 混凝土拌合物中水的用量(kg/m3)。由于机制砂颗粒粒形不规则，表面粗糙，使混凝土中颗粒间的摩擦力增大，导致混凝土的施工性能变差；石灰石破碎的机制砂中常含有大量的石灰石粉，提高了混凝土的需水量，所以在确定用水量时，应提高机制砂混凝土的用水量或使用较高减水率的减水剂。机制砂混凝土的用水量可选择天然砂混凝土用水量的上限值。混凝土拌合物由水泥浆和骨料组成，拌合物的性能在水泥浆与骨料性质固定的条件下，就取决于水泥浆与骨料的比例，这一比例称为"浆骨比"。经大量的实验证明，普通混凝土的浆骨比为 35:65，确定机制砂混凝土的最佳浆骨比后，可根据混凝土的表观密度计算混凝土的用水量。
四、结语
随着社会主义市场经济的不断发展，人们对机制砂的需求量越来越大。机制砂跟天然砂相比，有着良好的物理特性，不仅能够满足施工项目的需要，同时能够节省成本，保护生态环境。但是由于机制砂的特殊性，施工单位需要进行合理的调试，找出机制砂混凝土最佳的配合比，才能够充分发挥机制砂的应用优势。首先需要明确机制砂的物理特性，合理地设定砂率和数量，使得机制砂混凝土能够达到建筑施工的标准，从而使得建筑项目能够顺利进行，发挥巨大的经济效益。
参考文献：
[1]葛黎明,程义.水胶比和砂率对机制砂混凝土性能的影响[J].交通世界,2018(Z2):250-252.
[2]于俊杰. 机制砂混凝土的抗硫酸盐侵蚀研究[D].福州大学,2013.
[3]丁新新. 钢筋与机制砂混凝土粘结性能试验研究及非线性数值模拟[D].华北水利水电学院,2012.
论文作者:朱卓明
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第12期
论文发表时间:2019/9/19
标签：机制论文; 混凝土论文; 水泥浆论文; 性能论文; 水灰比论文; 用水量论文; 建筑论文; 《中国西部科技》2019年第12期论文;